电路原理习题集(下册)精品文档7页

下 册 习 题1-1 绘出题1-1图所示各电路的有向图，并求出支路数b ，节点数n t 和基本回路数l 。

(a) (b)题 1-1 图1-2 对题1-2图所示有向图，任意选出两种不同的树，并对每种树列出各基本割集的支路集和各基本回路的支路集。

1-3 绘出题1-3图所示网络的有向图，并写出其关联矩阵A (以节点⑤为参考节点)。

题1-2图 题1-3图1-4 绘出对应于下列节点-支路关联矩阵A a 的有向图：1-5 题1-5(a)、(b)图表示同一有向图的两种不同的树，图中粗线为树支。

试在该图上表示出各基本回路和基本割集，并写出基本回路矩阵B 和基本割集矩阵Q 。

1-6 应用题1-5写出的矩阵B 和矩阵Q 验证公式QB T =0。

1-7 对于某一有向图中的一个指定的树，其基本割集矩阵为试写出对应于该有向图中同一树的基本回路矩阵B 。

1-8 对于某一有向图中的一个指定的树，其基本回路矩阵为试写出对应于该有向图中同一树的基本割集矩阵Q 。

1-9 对题1-8-1图所示有向图，试选一树使得对应于此树的每一个基本回路是图中的一个网孔，并写出基本回路矩阵B 。

1-10 证明题1-10图中的图G 1和G 2都是图G 的对偶图。

(a) (b)题 1-10 图2-1 写出题2-1图所示正弦交流网络的支路阻抗矩阵和用支路阻抗矩阵表示的支路方程的矩阵形式(电源角频率为 )。

2-2 题2-2图是一直流网络。

试写出该网络的支路电导矩阵和用支路电导矩阵表示的支路方程的矩阵形式。

题 2-2 图2-3 题2-3图表示一个直流网络，其中各电流源的电流和各元件的电阻值业已给出。

(1) 绘出此网络的有向图，并写出关联矩阵；(2) 用节点分析法写出矩阵形式的节点方程；(3) 解节点方程，求出各节点电压。

2-4 写出题2-4图所示直流网络的矩阵形式的节点方程，并求出各支路电流。

题 2-3 图 题 2-4 图2-5 题2-5图表示一正弦交流网络。

试绘出网络的有向图并写出关联矩阵A ：用节点分析法写出矩阵题 1-5 图（c ）题 2-1 图形式的节点方程(电源角频率为ω)。

2-6 在题2-6图所示正弦交流网络中，已知(1) 用节点分析法写出网络的矩阵形式的节点方程；(2) 解出各支路电流(表示为时间函数式)。

题 2-5 图 题 2-6 图*2-7 在题2-7图所示正弦交流网络中，电源角频率为ω。

绘出网络的有向图并写出关联矩阵A ；写出支路导纳矩阵、节点导纳矩阵和矩阵形式的节点方程。

2-8 试写出题2-8图所示网络的复频域形式的节点方程。

网络中各储能元件的原始状态均为非零状态。

题 2-7 图 题 2-8 图2-9 试写出题2-9图所示网络的复频域形式的节点方程。

2-10 在题2-10图所示直流网络中，A I R R R R R s 1 1 254321=Ω===Ω==，，。

现选定一包含R 3、R 4、R 5支路的树，试写出对应于此树的基本割集矩阵和矩阵形式的割集方程，并求解各支路电流。

题 2-9 图 题 2-10 图2-11 写出题2-11图所示正弦交流网络的割集导纳矩阵和矩阵形式的割集方程(选支路G 1、G 2、L 3为树)。

电源角频率为ω。

*2-12 对于题2-12图所示的正弦交流网络，选择一个包含支路R 1、R 2、R 3、R 4及C 5的树，写出对应于此树的基本割集矩阵和割集导纳矩阵，并写出割集方程。

题 2-11 图 题 2-12 图2-13 对于题2-13图所示网络，选定一包含支路R 1、R 2、R 3、R 4的树。

(1) 绘出网络的有向图并写出基本回路矩阵B ；(2) 用回路分析法写出矩阵形式的回路方程。

2-14 在题2-14图所示网络中，已知C 4=C 5=0.5 F , L 6=2 H , L 1=1 H , R 2=1 Ω, R 3=2 Ω, i s (t )(1) 绘出电路的有向图并写出以支路1、2、3为树的基本回路矩阵；(2) 计算回路阻抗矩阵，写出回路方程。

题 2-13 图 题 2-14 图*2-15 题2-15图表示一个正弦交流网络。

试绘出有向图，并选一树，使之包含全部电容而不包含任何电感；写出基本回路矩阵B 和回路阻抗矩阵Z l ，并写出矩阵形式的回路方程。

2-16 题2-16图所示网络是一个含有耦合电感元件的正弦交流网络。

试选支路R 1、R 2、R 3、C 1为树写出该网络的矩阵形式的回路方程。

题 2-15 图 题 2-16 图2-17 试写出题2-17图所示网络的矩阵形式的回路方程(选支路R 1、R 2、C 3为树)。

2-18 写出题2-18图所示电路的网孔方程组，并据此写出其对偶方程，进而画出对偶电路。

题 2-17 图 题2-18 图2-19 试求题2-19图所示电路的对偶电路。

2-20 题2-20图所示网络为一正弦交流网络N 。

(1) 绘出网络N 的有向图G ；(2) 绘出G 的对偶有向图Gˆ； (3) 绘出网络N 的对偶网络Nˆ； (4) 写出原网络N 的网孔矩阵M 及其对偶网络Nˆ的关联矩阵A ˆ；比较这两个矩阵可得出什么结论？ (5) 写出原网络N 的网孔方程及其对偶网络Nˆ的节点方程；比较这两个方程，可得出什么结论？ 题 2-19 图 题 2-20 图3-1 试写出题3-1图所示两个网络的状态方程。

(a) (b)题 3-1 图3-2 试写出题3-2图所示两个线性网络的状态方程。

(1) 以电容电压和电感电流为状态变量；(2) 以电容电荷量和电感磁通链为状态变量。

(a) (b)题 3-2 图3-3 题3-3图表示两个线性常态网络。

试选出网络的常态树，并写出网络的状态方程。

(a) (b)题 3-3 图3-4 题3-4图表示两个线性常态网络。

绘出每一网络的有向图及其常态树，写出对应于电容树支的基本割集电流方程和对应于电感连支的基本回路电压方程，并据此写出矩阵形式的状态方程。

(a) (b)题 3-4 图3-5 试写出题3-5图所示线性网络的状态方程，并写出以i C1、i C2为输出变量的输出方程。

3-6 试写出题3-6图所示线性网络的状态方程和以u o 为输出变量的输出方程。

题 3-5 图 题 3-6 图*3-7 试写出题3-7图所示线性网络的状态方程。

(提示：对含有受控源的网络，受控电压源支路应纳入常态树中，受控电流源支路则应纳入常态树的树余中。

)3-8 试写出题3-8图所示线性网络的状态方程。

题 3-7 图 题 3-8 图*3-9 试写出题3-9图所示网络的状态方程。

设 M = 0.5H 。

3-10 试写出题3-10图所示网络的状态方程。

设 M = 1H 。

题 3-9 图 题 3-10 图3-11 试用拉普拉斯变换求下列状态方程的解。

其中)(cos )( ),()(21t t t f t t f εε⋅==。

3-12 已知常数矩阵A 、B 、C 、D 为激励函数向量为f (t ) = [ε(t )]，网络原处于零状态。

试用拉普拉斯变换求解状态变量x 1(t )、x 2(t )和输出变量r (t )。

3-13 在题3-13图所示电路中，L 1 = L 2 = 1H ，R 1 = R 2 = R 3 = 4 Ω(1) 写出电路的状态方程；(2) 如果电源电压为阶跃电压u = 12ε(t ) V 。

电路原处于零状态，试用复频域法解状态方程，并求出电流i 1(t )和i 2(t )。

3-14 在题3-13图所示电路中，如将电源改为冲激函数u = 12δ(t )，电路的原始状态改为：i 1(0－) = 2 A, i 2(0－) = 0，电路参数不变。

试以电压u ab 和u bc 为输出变量写出输出方程，并用复频域法解输出方程，求出u ab (t )和u bc (t )*3-15 在题3-15图所示网络中，电阻R 1 = 280 Ω, R 2 = 200 Ω，电感L = 40 H ，电容C = 5⨯10-3 F ，激励源电压为阶跃电压u s = 80ε(t ) V 。

(1) 以电容电荷量及电感磁通链为状态变量写出状态方程。

(2) 设网络原处于零状态，用复频域法解状态方程，求出q (t )和ψ(t )。

题 3-13 图3-16 在题3-16图所示网络中，已知各元件参数为：R 1 = 200 Ω, R 2 = 500 Ω, L = 100 H, C = 1000 μF, 激励源i s = 1 A 。

当t = 0时闭合开关S ，试用状态变量法求电流i L (t )和电压u C (t )。

题 3-15 图 题 3-16 图4-1 求题4-1图所示各二端口网络的开路阻抗矩阵Z 。

4-2 求题4-2图所示二端口网络的短路导纳矩阵Y 。

4-3 求题4-3图所示二端口网络的短路导纳矩阵Y 。

题 4-2 图题 4-3 图4-4 求题4-4图所示各二端口网络的开路阻抗矩阵Z 和短路导纳矩阵Y 。

(a)(b) (c)题 4-4 图4-5 求题4-5图所示二端口网络的开路阻抗矩阵Z和短路导纳矩阵Y 。

4-6求题4-3图所示二端口网络的混合参数矩阵H和逆混合参数矩阵G 。

4-7 求题4-7图所示二端口网络的混合参数矩阵H 。

4-8 求题4-8图所示二端口网络的逆混合参数矩阵G 。

题 4-7 图 题 4-8 图 4-9 求题4-4图所示各二端口网络的传输矩阵T 和逆传输矩阵T '。

4-10 写出题4-10图所示二端口网络的传输矩阵T ，并验证关系式：AD -BC =1题 4-10 图 题 4-12 图4-11 根据上题(4-10)所求得的传输矩阵T ，计算该网络的逆传输矩阵T '、开路阻抗矩阵Z 、短路导纳矩阵Y 、混合参数矩阵H 和逆混合参数矩阵G 。

4-12 试求题4-12图所示网络的开路阻抗参数，并用这些参数求出该二端口网络的T 形等效模型。

4-13 试绘出对应于下列各短路导纳矩阵的任意一种等效二端口网络模型，并标出各端口电压、电流的参考方向。

4-14 试绘出对应于下列各开路阻抗矩阵的任意一种等效二端口网络模型，并标出各端口电压、电流的参考方向。

4-15 题4-15图所示网络可视为由两个Γ形网络级联而成的复合二端口网络，试求其传输参数A 、B 、C 、D 。

4-16 求题4-16图所示复合二端口网络的传输参数矩阵T 。

题 4-15 图 题 4-16 图4-17 题4-17图表示一个用在某些振荡器中的RC 梯形网络。

(1)试求该梯形网络的传输参数A 、B 、C 、D ；(2) 计算在电压相量 U U 21比滞后180︒时的角频率，并确定在该角频率下的转移电压比12U U 。

(a) (b)(c) (d) 题 4-1 图题 4-5 图题 4-17 图 题 4-18 图4-18 利用二端口网络的分析方法，求出题4-18图所示正弦交流网络中电流相量 I 3与电压相量 U I U 131之比(电源角频率为ω)。